專利名稱：制作金屬細(xì)線的方法和采用這種金屬細(xì)線的醫(yī)療工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制作金屬細(xì)線的方法，所述金屬細(xì)線呈柔性線結(jié)構(gòu)形式，該柔性線結(jié)構(gòu)系用作諸如導(dǎo)管、導(dǎo)管導(dǎo)向線、內(nèi)診鏡(endscope)治療儀器或類似設(shè)備之類的醫(yī)療工具的主要線部件，并且具體涉及一種通過該制作金屬細(xì)線的方法來生產(chǎn)的醫(yī)療工具。
背景技術(shù)：
治療患病區(qū)域時(shí)，在穿過蜿蜒的脈管系統(tǒng)、將一前導(dǎo)末端引入患病區(qū)域中的導(dǎo)管和導(dǎo)管導(dǎo)向線中，導(dǎo)管或?qū)Ч軐?dǎo)向線的前導(dǎo)末端通過在手接觸部分處的一“推-拉以及轉(zhuǎn)動”的操作而插入血管或體腔中，所述手接觸部分位于病人對象體外。在插入穿過體腔以到達(dá)患病區(qū)域的內(nèi)診鏡治療儀器中，以與上述相同的方式操作內(nèi)診鏡治療儀器的一前導(dǎo)末端。
為了在將前導(dǎo)末端插入體腔和血管時(shí)實(shí)現(xiàn)平滑操作，需要這些醫(yī)療裝置具有多種機(jī)械性能。所述的多種機(jī)械性能包括高柔性、良好的平直度以及在未受限制的自由狀態(tài)下抵抗變形的復(fù)原性。這種類型的醫(yī)療裝置需要在它的前導(dǎo)末端部分處具有高柔性，與此同時(shí)，又需要在其后部具有適當(dāng)?shù)膭傂?，來作為功能上漸變的特性。同樣必須的是，前導(dǎo)末端要具有很好的操縱性，以使前導(dǎo)末端的正確地響應(yīng)在病人對象體外進(jìn)行的手的操作。
以下的公開文獻(xiàn)揭示了多種用作醫(yī)療裝置的一主要部件的柔性直線型線，它們的目的是實(shí)現(xiàn)上述的、必不可少的多種機(jī)械性能。
在參考文獻(xiàn)、已
公開日本專利申請第7-148267號和國內(nèi)出版物第2000-512691(下文又稱為“第一和第二參考文獻(xiàn)”)中，第一參考文獻(xiàn)示出了一種制作金屬細(xì)線的方法，在該方法中，通過一矯直輥來將金屬線機(jī)械地軋直，然后對其進(jìn)行熱處理以去除殘余應(yīng)力，從而產(chǎn)生一種在線性度和平直度方面都很好的醫(yī)用導(dǎo)向線。
第二參考文獻(xiàn)也示出了一種制作金屬細(xì)線的方法，在該方法中，細(xì)線是用形狀記憶合金來制成的，并在對細(xì)線施加一拉伸力時(shí)進(jìn)行扭絞，然后對其進(jìn)行熱處理以去除殘余應(yīng)力，從而生產(chǎn)出一種導(dǎo)管導(dǎo)向線。
第一參考文獻(xiàn)所產(chǎn)生出的醫(yī)用導(dǎo)向線在縱向方向的平直度方面很出色。但它在扭轉(zhuǎn)方面的特性較差。這就導(dǎo)致了扭絞傳遞性和轉(zhuǎn)動操縱性的不足，從而降低了可操縱性。
第二參考文獻(xiàn)所產(chǎn)生的導(dǎo)管導(dǎo)向線專門使用形狀記憶合金，并且在生產(chǎn)導(dǎo)管導(dǎo)向線時(shí)，每次使用該方法只能制備一根金屬細(xì)線。這使得導(dǎo)管導(dǎo)向線成本昂貴，特別是在要大量生產(chǎn)時(shí)很不利。此外，僅在一個(gè)方向上扭絞金屬細(xì)線，因而使扭轉(zhuǎn)性能沿著縱向不均勻。因?yàn)榻饘偌?xì)線僅在一個(gè)方向上扭絞、而不在反方向上進(jìn)一步扭絞，所以在金屬細(xì)線應(yīng)用于醫(yī)用導(dǎo)向線、并被插入脈管壁血管而向右或向左旋轉(zhuǎn)操縱時(shí)，會缺少扭絞傳遞性和轉(zhuǎn)動跟隨方面的能力，從而降低了可操縱性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是克服上述的缺點(diǎn)，以提供能改善轉(zhuǎn)動跟隨能力和扭矩傳遞性、從而加強(qiáng)可操縱性的一種制作金屬細(xì)線的方法和一種醫(yī)療工具。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制作金屬細(xì)線的方法，所述金屬細(xì)線在承受著沿縱向施加的拉伸重力時(shí)沿著一個(gè)方向進(jìn)行扭絞，或者在承受著沿縱向施加的拉伸重力時(shí)沿著一個(gè)方向和相反方向交替地初次和再次扭絞。這可在單根金屬細(xì)線的整個(gè)長度上產(chǎn)生沿左和右方向均勻的扭轉(zhuǎn)剛度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，制備單根金屬細(xì)線以使其具有一預(yù)定長度或者一預(yù)定長度的兩褶延伸部分。單根金屬細(xì)線的中間部分固定地支承在一固定部分上。在前半和后半部分對稱地設(shè)置在固定部分兩側(cè)的情況下，(沿著一個(gè)方向)扭絞單根金屬細(xì)線的前半和后半部分。在扭絞前半和后半部分時(shí)，同時(shí)對前半和后半部分施加一拉伸重力。這以雙重的方式生產(chǎn)兩根金屬細(xì)線，以在提高生產(chǎn)率的同時(shí)保持產(chǎn)品質(zhì)量如一。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，對初次扭絞的單根金屬細(xì)線進(jìn)一步進(jìn)行再次扭絞。在初次扭絞該單根金屬細(xì)線時(shí)，過度地扭絞單根金屬細(xì)線，以致幾乎在單根金屬細(xì)線的外表面上形成滑移線(Lüder線)。再次扭絞步驟的總轉(zhuǎn)動次數(shù)大于初次扭絞步驟總轉(zhuǎn)動次數(shù)的0.15倍，但小于初次扭絞步驟總轉(zhuǎn)動次數(shù)的1.5倍。較佳的是，初次扭絞次數(shù)為再次扭絞次數(shù)的0.2倍。
該單根金屬細(xì)線沿縱向被分成多個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域扭絞不同的圈數(shù)，或者進(jìn)行不同程度的熱處理，以加強(qiáng)該單根金屬細(xì)線應(yīng)用于醫(yī)療工具或設(shè)備時(shí)的性能。出于相同的觀點(diǎn)，對單根金屬細(xì)線的外表面進(jìn)行電解拋光過程的處理?；蛘?，單根金屬細(xì)線用奧氏體不銹鋼制成。
這樣生產(chǎn)出的金屬細(xì)線例如應(yīng)用于諸如導(dǎo)管、氣囊導(dǎo)管及醫(yī)療內(nèi)診鏡之類的醫(yī)療工具中的主要線部件、軸、管心針、牽引線、展伸件以及針。
從本發(fā)明的操作和優(yōu)點(diǎn)方面看，單根金屬細(xì)線是在承受著縱向拉伸重力時(shí)沿一個(gè)方向扭絞或者交替地初次和再次扭絞的。這就可減小扭轉(zhuǎn)彈性，以使單根金屬細(xì)線具有加強(qiáng)的扭轉(zhuǎn)剛度。當(dāng)單根金屬細(xì)線交替進(jìn)行初次和再次扭絞時(shí)，在單根金屬細(xì)線的整個(gè)長度上形成沿左和右向均勻的扭轉(zhuǎn)剛度。
通過過度扭絞單根金屬細(xì)線超過其屈服點(diǎn)，在整個(gè)長度上分布有滑移應(yīng)力，從而在單根金屬細(xì)線的薄弱部分上產(chǎn)生波狀滑移線(Lüder線)，從而使扭轉(zhuǎn)特性在單根金屬細(xì)線的整個(gè)長度上均衡。通過在初次扭絞之后再次扭絞單根金屬細(xì)線，過量的扭絞轉(zhuǎn)動被回復(fù)到某一程度，然后對單根金屬細(xì)線進(jìn)行熱處理，以去除殘余應(yīng)力。這使金屬細(xì)線具有極大地改善的線性度和平直性。
當(dāng)對單根金屬細(xì)線進(jìn)行熱處理而同時(shí)僅沿一個(gè)方向過度扭絞時(shí)，該單根金屬細(xì)線可能會由于過度扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生出的反作用力而扭轉(zhuǎn)和波狀地變形。
當(dāng)對單根金屬細(xì)線進(jìn)行熱處理而同時(shí)不是沿著一個(gè)方向過度扭絞時(shí)，盡管熱處理減少了單根金屬細(xì)線所經(jīng)受的扭轉(zhuǎn)和波狀變形，但單根金屬細(xì)線仍可能會變得可撓彎。
一般來說，在單根金屬細(xì)線被扭絞、且細(xì)線一端作為一固定部分時(shí)，由于在發(fā)生與扭轉(zhuǎn)方向相反的彈性反應(yīng)的一個(gè)部分與塑性變形開始出現(xiàn)的另一部分之間的不均勻性，單根金屬細(xì)線會有發(fā)生扭轉(zhuǎn)和波狀變形的趨勢。
在本發(fā)明中，單根金屬細(xì)線以彼此相反的方向交替地進(jìn)行初次和再次扭絞。這就可使所得的扭絞轉(zhuǎn)動數(shù)量均勻，并且，由于分別為正和反的初次和再次扭絞數(shù)量的左向和右向扭絞圈數(shù)的總和而具有很高的扭轉(zhuǎn)剛度。
在單根金屬細(xì)線承受著施加的拉伸重力時(shí)對單根金屬細(xì)線進(jìn)行初次和再次扭絞，然后用熱處理去除殘余應(yīng)力。
這樣就可生產(chǎn)出在保證在單根金屬細(xì)線中較高柔性和線性度的同時(shí)、又在沿左和右方向的轉(zhuǎn)動跟隨能力(扭轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)傳遞性)方面都十分出色的金屬細(xì)線。
在采用該金屬細(xì)線作為主要線部件的醫(yī)療工具和設(shè)備中，該主要線部件在轉(zhuǎn)動跟隨能力(扭轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)傳遞性)方面十分出色，從而可根據(jù)其用途來提高其性能。
附圖簡述諸附圖示出了本發(fā)明的較佳形式，在諸附圖中

圖1是附接至一扭絞裝置的單根金屬細(xì)線的說明圖，用來說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例來扭絞單根金屬細(xì)線的方法；圖2是沿著圖1的線II-II截取的橫截面圖；圖3是示出單根金屬細(xì)線是如何扭絞的說明圖；圖4是示出單根金屬細(xì)線的外表面是如何隨著單根金屬細(xì)線的扭絞而變化的說明圖；圖5是示出單根金屬細(xì)線是如何根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例扭絞成金屬細(xì)線的說明圖；圖6是單根金屬細(xì)線安裝于上以進(jìn)行扭絞的一扭絞裝置的說明圖；圖7是示出一中間夾持裝置如何在扭絞裝置中工作的立體圖；圖8是用曲線來表示的金屬細(xì)絲的特性曲線圖；圖9是示出單根金屬細(xì)線是如何根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例扭絞成金屬細(xì)線的說明圖；圖10是安裝在扭絞裝置上的單根金屬細(xì)絲的說明圖，用來說明扭絞該單根金屬細(xì)線的方法；圖11是用曲線來表示的金屬細(xì)絲的特性曲線圖；圖12是示出如何根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例來制作一金屬細(xì)線的說明圖；
圖13是一醫(yī)用導(dǎo)向線的平面圖，該導(dǎo)向線中根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例采用該金屬細(xì)線作為一主要線部件，且局部剖開；圖14是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的一醫(yī)用導(dǎo)向線的縱剖面圖，在該導(dǎo)向線中采用了該金屬細(xì)線作為一主要線部件；以及圖15是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的一氣囊導(dǎo)管的平面圖，在該導(dǎo)向線中采用了該金屬細(xì)線作為一主要線部件。
具體實(shí)施例方式
在下面對所述實(shí)施例的描述中，相同類型的構(gòu)件使用相同的標(biāo)號。請參見圖1至4，下面將描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種制作金屬細(xì)線1的方法。金屬細(xì)線1被用作一醫(yī)用導(dǎo)向線20、20A和如圖13至15所示而一氣囊導(dǎo)管21的主要線部件。作為金屬細(xì)線1的原材料，拉伸和提供一單根金屬細(xì)線2(下文簡稱作“細(xì)線2”)，以使其具有預(yù)定的長度和直徑，如圖1所示。作為說明，該細(xì)線2用奧氏體不銹鋼制成，并附接至一扭絞裝置10以進(jìn)行扭絞，并且加以熱處理以去除殘余應(yīng)力，如下所述。
細(xì)線2具有一預(yù)定的長度(例如1,000-1,500毫米)，其一端被一回轉(zhuǎn)卡盤11牢固地夾持住。細(xì)線2的另一端由一可滑動的卡盤12夾持，該夾盤12設(shè)置成可沿縱向滑動?？苫瑒涌ūP12具有一拉伸重量塊W，該重量塊垂下一靜力荷載13，以沿著細(xì)線2的可伸長方向?qū)ζ涫┘右焕熘亓。這使得細(xì)線2可在回轉(zhuǎn)卡盤11與可滑動卡盤12之間被拉直，以用拉伸重量塊W作為一抵抗扭轉(zhuǎn)的荷載。一導(dǎo)電線路18連接通過回轉(zhuǎn)卡盤11和可滑動卡盤12，以用一電流發(fā)生器17來供電。有了電流發(fā)生器17的供電，電流流過細(xì)線2，以通過其電阻來對細(xì)線2進(jìn)行熱處理。
使用在承受著拉伸重力W時(shí)可進(jìn)行熱處理的細(xì)線2，沿如圖2中箭頭M所示方向繞細(xì)線2的軸線初次扭絞細(xì)線2。然后，沿著回返細(xì)線2初次扭絞的方式的方向再次扭絞細(xì)線2。如圖2中的箭頭N所示，再次扭絞的方向與細(xì)線2初次扭絞的方向相反。在與再次扭絞細(xì)線2同時(shí)、或者在再次扭絞細(xì)線2之后，對細(xì)線2進(jìn)行由電阻來產(chǎn)生的熱處理，以去除細(xì)線2中的殘余應(yīng)力。這樣的工藝可產(chǎn)生在轉(zhuǎn)動跟隨能力和線性度方便十分出色的金屬細(xì)線1，如圖3所示。
在熱處理結(jié)束之后，該金屬細(xì)線1在其外表面處進(jìn)行一電解拋光工序，以能用于批量連續(xù)生產(chǎn)作為醫(yī)用導(dǎo)向線20的主要線部件25。
舉例來說，測得主要線部件25的外徑為0.342毫米，初次扭絞次數(shù)為125-185次，再次扭絞次數(shù)為18-280次，這里所采用的電流為2.0-2.3安培并持續(xù)3-5分鐘，以及測得拉伸重力W作為抵抗扭轉(zhuǎn)的荷載為4-6千克。
初次扭絞后的細(xì)線2的扭絞次數(shù)從回轉(zhuǎn)卡盤11一側(cè)3向可滑動卡盤12的另一側(cè)4逐漸減少，如圖3中的初始變形階段2A所示。在保持初次扭絞狀態(tài)的同時(shí)再次扭絞細(xì)線2時(shí)，再次扭絞的細(xì)線2對其自身的扭絞次數(shù)產(chǎn)生影響，以從回轉(zhuǎn)卡盤11一側(cè)3向可滑動卡盤12的另一側(cè)4接連地增加，如圖3中的隨后的變形階段2B所示。
由于初次和再次扭絞的細(xì)線的組合變形、以及初次和再次扭絞次數(shù)的總和，細(xì)線2就在其整個(gè)長度上被充分地均勻扭絞。通過交替地初次和再次扭絞細(xì)線2，就在細(xì)線2上沿著其縱向方向均勻地產(chǎn)生一扭轉(zhuǎn)剛度，以使細(xì)線2基本在其整個(gè)長度上具有一致的轉(zhuǎn)動跟隨能力和線性度。在圖3中的金屬細(xì)線1、細(xì)線2以及主要線部件25上所繪制的波狀曲線是為了表示清楚各細(xì)線上的不可辨認(rèn)的標(biāo)記而繪制的。
更具體地說，在初次扭絞細(xì)線2的過程中，在細(xì)線2的表面上出現(xiàn)一扭轉(zhuǎn)表面，如圖4中的階段一2C所示。當(dāng)結(jié)束初次扭絞(過度扭絞)細(xì)線2時(shí)，在細(xì)線2上出現(xiàn)一腫脹表面，且扭轉(zhuǎn)間距大致保持一致，如圖4中的階段二2D所示。當(dāng)結(jié)束再次扭絞細(xì)線3時(shí)，腫脹表面從細(xì)線2上消失了，且扭轉(zhuǎn)間距稍大于階段二2D，如圖4中的階段三2E所示。不腫脹的表面以螺旋的方式行進(jìn)，且其傾斜角度為4-5度。在該例子中，階段三2E的情況為初次扭絞的次數(shù)約為再次扭絞次數(shù)的20％。
圖5至8使出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中，細(xì)線2被沿著縱向分成多個(gè)區(qū)域X、Y及Z。在細(xì)線根據(jù)區(qū)域X、Y及Z進(jìn)行初次和再次扭絞之后，區(qū)域X、Y以及Z依次具有不同的扭絞次數(shù)。當(dāng)將該細(xì)線2用于如圖13至15所示的醫(yī)用導(dǎo)向線20、20A和氣囊導(dǎo)管21時(shí)，區(qū)域X具有最大的扭絞次數(shù)，并設(shè)置在靠近一手接觸部分27處，而區(qū)域Z則具有最小的扭絞次數(shù)。位于區(qū)域X與區(qū)域Z之間的區(qū)域Y具有一在最大和最小扭絞次數(shù)之間的一中等的扭絞次數(shù)。以這種方式，細(xì)線2被做成根據(jù)所在區(qū)域X、Y及Z分別具有不同的扭絞次數(shù)。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，在扭轉(zhuǎn)裝置10中、回轉(zhuǎn)卡盤11與可滑動卡盤12之間可滑動地設(shè)置一中間夾持裝置14，如圖7所示。夾持裝置14具有一對可動夾件15，用以將細(xì)線2夾持在一合適的位置。夾持裝置14設(shè)置在區(qū)域X、Y及Z之間的分界處，并在初次和再次扭絞細(xì)線2時(shí)依次具有一預(yù)定的時(shí)間滯后。這使得工人可生產(chǎn)出具有不同扭絞次數(shù)的區(qū)域X、Y及Z。
如此提供的細(xì)線2具有這樣的機(jī)械性能，即彎曲特性根據(jù)區(qū)域X、Y及Z軟硬不同，如圖8所示。當(dāng)細(xì)線2作為一柔性線細(xì)線應(yīng)用于醫(yī)用導(dǎo)向線20、20A和氣囊導(dǎo)管21(醫(yī)療工具)上時(shí)，細(xì)線2沿著縱向方向L逐漸地改變其彎曲剛度R1，以產(chǎn)生其剛度和柔性逐漸變化而表現(xiàn)為功能上漸變的特性的高質(zhì)量金屬細(xì)線1。
也就是說，醫(yī)療工具最為剛性的部分是定位成在對象病人體外被抓握和操縱的手接觸部分27。醫(yī)療工具最為柔性的部分是插入血管和體腔的前導(dǎo)頭部。
圖9至11示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中細(xì)線2沿著縱向被分成多個(gè)區(qū)域X、Y及Z。區(qū)域X、Y及Z依次設(shè)有加熱裝置16A、16B及16C，以在將細(xì)線2初次和再次扭絞成金屬細(xì)線1之后根據(jù)區(qū)域X、Y及Z而進(jìn)行不同程度的加熱。根據(jù)區(qū)域X、Y及Z而以不同的程度從細(xì)線2去除殘余應(yīng)力。出于這個(gè)原因，細(xì)線2的拉伸強(qiáng)度和彎曲剛度R2沿著縱向L逐漸地改變，如圖11所示。這使金屬細(xì)線1能作為用于醫(yī)用導(dǎo)向線20、20A和氣囊導(dǎo)管21的高質(zhì)量主要線部件而工作。在該例子中，可以使用代表本發(fā)明第一和第二實(shí)施例的金屬細(xì)線1中的任意一種。
圖12示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例，其中在扭轉(zhuǎn)裝置10設(shè)置一雙回轉(zhuǎn)卡盤11A。細(xì)線2的一延伸部分是具有預(yù)定長度的兩褶。雙回轉(zhuǎn)卡盤11A牢固地夾持住細(xì)線2的中間區(qū)段。垂下拉伸重量塊W的可滑動卡盤12A夾持住細(xì)線2的兩端。
在該例子中，細(xì)線2以雙重方式對稱地定位其右(前)半部分和左(后)半部分。之后，左和右半部分如本發(fā)明的第一實(shí)施例中所做的那樣以相同的方式進(jìn)行初次和再次扭絞。使用了雙回轉(zhuǎn)卡盤11A，可以同時(shí)生產(chǎn)兩根金屬細(xì)線，從而降低制造成本，且生產(chǎn)率高?？稍谙嗤臈l件下生產(chǎn)兩根金屬細(xì)線，因而有助于使產(chǎn)品的質(zhì)量均衡。
圖13示出本發(fā)明的第五實(shí)施例，其中金屬細(xì)線1被使用在醫(yī)療工具和設(shè)備中。在本例子中，金屬細(xì)線1用奧氏體不銹鋼制成，并通過上述的、本發(fā)明的第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中的任意一種方法來生產(chǎn)。這樣地生產(chǎn)出的金屬細(xì)線1應(yīng)用作醫(yī)用導(dǎo)向線20的主要線部件25。
圖14示出了本發(fā)明的第六實(shí)施例，其中金屬細(xì)線1被使用在醫(yī)療工具中。以與本發(fā)明的第五實(shí)施例所做的相同的方式生產(chǎn)的金屬細(xì)線1應(yīng)用作醫(yī)用導(dǎo)向線20A的主要線部件25，該醫(yī)用導(dǎo)向線20A在結(jié)構(gòu)上與醫(yī)用導(dǎo)向線20不同。主要線部件25的整個(gè)表面例如可覆層諸如聚酰胺(尼龍66)層28a之類的材料，這些材料包括造影劑(例如，硫酸鋇)。
圖15示出了本發(fā)明的第七實(shí)施例，其中金屬細(xì)線1被用于醫(yī)療工具和設(shè)備。在本例子中，金屬細(xì)線1用奧氏體不銹鋼制成，并通過上述的、本發(fā)明的第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中的任意一種方法來生產(chǎn)。這樣地生產(chǎn)出的金屬細(xì)線1應(yīng)用作氣囊導(dǎo)管21的一軸26。
這形成了具有用細(xì)金屬線1制成的一可進(jìn)行傳遞的細(xì)長件的導(dǎo)向線20、20A以及氣囊導(dǎo)管21，以將操縱從手接觸部分27傳遞到前導(dǎo)頭部28。這使手接觸部分27能將其推-拉以及轉(zhuǎn)動運(yùn)動快速響應(yīng)地傳遞到前導(dǎo)頭部28，且具有較高的精度。這保證了導(dǎo)向線20、20A以及氣囊導(dǎo)管21的良好操縱性，從而保證能更快捷地對患病區(qū)域進(jìn)行治療。
當(dāng)金屬細(xì)線1做成具有功能上漸變的特性(如本發(fā)明的第二和第三實(shí)施例中所做的那樣)并且金屬細(xì)線1應(yīng)用作醫(yī)用導(dǎo)向線20、20A的主要線部件時(shí)，功能上漸變的特性使手接觸部分27具有柔性，而使剛性前導(dǎo)頭部28具有剛性，從而明顯地改善了導(dǎo)向線20、20A所需的機(jī)械性能。
此外，如本發(fā)明的第五至第七實(shí)施例所述的、用奧氏體不銹鋼制成的金屬細(xì)線1用作導(dǎo)向線20、20A，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)如圖13所示地將奧氏體不銹鋼用于主要線部件25時(shí)，該不銹鋼材料在熱處理時(shí)要發(fā)生硬化，從而可能會形成一螺旋部分30，并且在焊接凸起頭部29時(shí)的熱影響的作用下，主要線部件25在凸起頭部29附近局部的變得僵硬，從而致使前導(dǎo)頭部28喪失其有利的柔性。
另一方面，鐵素體不銹鋼具有被稱為“475℃脆性”的性質(zhì)，并具有在被加熱到大致600-800℃、并持續(xù)一段時(shí)間時(shí)會出現(xiàn)的、被稱為“西格馬脆性(sigamfragility)”的性質(zhì)。尤其是，鐵素體不銹鋼在加熱到950℃或更高的溫度時(shí)，使結(jié)晶微粒生長，以表現(xiàn)出“高溫脆性”，從而由于熱結(jié)合凸起頭部29所產(chǎn)生的熱影響而降低作為醫(yī)用導(dǎo)向線的質(zhì)量。
不過，由于奧氏體不銹鋼在加熱時(shí)較少的發(fā)生結(jié)構(gòu)上的變形，所以它受熱結(jié)合凸起頭部29時(shí)所產(chǎn)生的熱量的影響較小。奧氏體不銹鋼還具有相對較小的熱傳導(dǎo)率和較大的熱膨脹系數(shù)，其熱膨脹系數(shù)約為普通不銹鋼的1.5-1.6倍。這就是說，由熱結(jié)合凸起頭部29在主要線部件25上產(chǎn)生的熱膨脹和熱應(yīng)力可被主要線部件25在凸起頭部29附近的一有限的區(qū)域吸收。這減小了由熱結(jié)合凸起頭部29所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，從而，即使在主要線部件25的靠近凸起頭部29處的限制部分中，也能保持良好的線性度和有利的柔性。
當(dāng)交替地進(jìn)行初次和再次扭絞時(shí)，細(xì)線2沿著縱向縮短和伸長，然后進(jìn)行熱處理。由于奧氏體不銹鋼的較大熱膨脹系數(shù)，在細(xì)線2縮短和伸長時(shí)出現(xiàn)的行程變得更長，以形成細(xì)線2的外表面，從而幫助它形成緊密壓縮的結(jié)構(gòu)。
而另一方面，奧氏體不銹鋼具有淬火硬化的性質(zhì)，并由此加強(qiáng)了拉伸強(qiáng)度，當(dāng)拉伸(加工硬化)時(shí)，奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度增加，以很好地適合醫(yī)用導(dǎo)向線20、20A。由于奧氏體不銹鋼的電阻為碳素鋼電阻的約五倍以及馬氏體不銹鋼的約1.6倍，這就減小了熱結(jié)合凸起頭部29所需的電流強(qiáng)度，藉此將熱結(jié)合的熱量限制到最小的必需量，從而使熱結(jié)合凸起頭部29所產(chǎn)生的熱量的影響之下的彎曲和扭轉(zhuǎn)變型變小。
使用專用奧氏體不銹鋼的細(xì)線2，在用小塊工具(dice tool)拉伸時(shí)進(jìn)行磁化并在其外表面處進(jìn)行鏡面精加工。這會將鐵微粒吸引到細(xì)線2的外表面，并在由于分子間親和力而形成的范德瓦耳斯力的幫助下在細(xì)線2上積聚雜質(zhì)。當(dāng)積聚了雜質(zhì)時(shí)，將會在細(xì)線2的外表面與雜質(zhì)之間發(fā)生銹蝕和裂隙腐蝕，從而可能降低抗蝕性能。
與之形成對比的，當(dāng)細(xì)線2的外表面進(jìn)行了電解拋光，從細(xì)線2上去除氧化皮，以恢復(fù)細(xì)線2的原始鉻成分的濃度，從而提高抗蝕性能。
如從上述描述中變得明白的那樣，以制作金屬細(xì)線為目的的該方法使工匠們能大量生產(chǎn)具有高轉(zhuǎn)動跟隨能力和高線性度(平直度)的單根金屬細(xì)線。該單根金屬具有很好的性能，從而可以適于應(yīng)用到高質(zhì)量醫(yī)療工具的主要結(jié)構(gòu)上。這由于使用了它們而有效地增強(qiáng)了醫(yī)療工具的質(zhì)量和性能，從而提高了治療技術(shù)和醫(yī)療的效率。
應(yīng)予注意的是，初次和再次扭絞過程相結(jié)合以形成一單元組，并且該單元組多次反復(fù)地施加在單根金屬細(xì)線上。
也可以在單根金屬細(xì)線上僅進(jìn)行初次扭絞過程，而不進(jìn)行再次扭絞過程。進(jìn)行初次和再次扭絞的金屬物體不僅僅局限于單根金屬細(xì)線，也可以是金屬絞線中空管，其中再次扭轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)是初次扭轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的一倍或其以下。在本例子中，金屬絞線中空管沿著與金屬絞線中空管原先所絞成的相同方向扭絞。
不僅是奧氏體不銹鋼、也可以將其它的金屬材料用于單根金屬細(xì)線。在熱處理結(jié)束之后，可以省去電解拋光的過程。
金屬細(xì)線不僅可以用于導(dǎo)向線和氣囊導(dǎo)管，也可以用于內(nèi)診鏡治療工具、柔性型的內(nèi)診鏡以及類似的儀器。甚至除了醫(yī)療工具之外，該金屬細(xì)線還可用于要求出色的轉(zhuǎn)動跟隨能力的致動細(xì)線。
權(quán)利要求
1.一種制作金屬細(xì)線(1)的方法，在該方法中制作單根金屬細(xì)線(2)該方法的特征在于以下步驟制備所述單根金屬細(xì)線(2)以具有一預(yù)定長度，且所述單根金屬細(xì)線(2)的一中間部分作為一固定部分；扭絞所述單根金屬細(xì)線(2)的前半和后半部分，且同時(shí)對所述前半和后半部分施加一拉伸重力(W)，所述前半和后半部分對稱地位于所述固定部分的兩側(cè)；以及對所述單根金屬細(xì)線(2)進(jìn)行熱處理，以從所述單根金屬細(xì)線(2)中去除殘余應(yīng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的制作金屬細(xì)線(1)的方法，其特征在于，在所述扭絞步驟中不是所述單根金屬細(xì)線(2)的所述中間部分、而是所述單根金屬細(xì)線(2)的一端部被固定在固定部分處，并且沿著一個(gè)方向初次扭絞所述單根金屬細(xì)線(2)，然后以與初次扭絞所述單根金屬細(xì)絲(2)的方向相反的方向再次扭絞，且同時(shí)沿著縱向?qū)λ鰡胃饘偌?xì)絲(2)施加一拉伸重力(W)。
3.如權(quán)利要求2所述的制作金屬細(xì)線(1)的方法，其特征在于，所述初次扭絞步驟足夠地過度，以在所述單根金屬細(xì)線(2)的外表面上產(chǎn)生滑移線。
4.如權(quán)利要求2所述的制作金屬細(xì)線(1)的方法，其特征在于，所述再次扭絞步驟的總轉(zhuǎn)動次數(shù)大于所述初次扭絞步驟總轉(zhuǎn)動次數(shù)的0.15倍、包含0.15倍，但小于所述初次扭絞步驟總轉(zhuǎn)動次數(shù)的1.5倍、包括1.5倍。
5.如權(quán)利要求1所述的制作金屬細(xì)線(1)的方法，其特征在于，所述單根金屬細(xì)線(2)沿縱向分成多個(gè)區(qū)域(X，Y，Z)，各個(gè)區(qū)域扭絞不同的圈數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的制作金屬細(xì)線(1)的方法，其特征在于，所述單根金屬細(xì)線(2)沿縱向分成多個(gè)區(qū)域(X，Y，Z)，各個(gè)區(qū)域進(jìn)行不同程度的所述熱處理，
7.如權(quán)利要求1所述的制作金屬細(xì)線(1)的方法，其特征在于，所述初次扭絞步驟和所述再次扭絞步驟相結(jié)合以形成一單元組，并對單根金屬細(xì)線(2)多次反復(fù)地施加所述單元組。
8.如權(quán)利要求1所述的制作金屬細(xì)線(1)的方法，其特征在于，在對所述單根金屬細(xì)線(2)的外表面進(jìn)行所述熱處理之后再進(jìn)行一電解拋光過程處理。
9.一種采用通過如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的所述金屬細(xì)線(1)的醫(yī)療工具。
10.如權(quán)利要求9所述的醫(yī)療工具，其特征在于，所述金屬細(xì)線(2)用奧氏體不銹鋼制成。
11.如權(quán)利要求10所述的醫(yī)療工具，其特征在于，將所述金屬細(xì)線(2)應(yīng)用于選自以下部件組中的至少一個(gè)主要線部件(25)、軸(26)、管心針、牽引線、展伸件以及針。
全文摘要
一種制作金屬細(xì)線(1)的方法，在該方法中制備所述單根金屬細(xì)線(2)以具有一預(yù)定長度，且該單根金屬細(xì)線(2)的一中間部分作為一固定部分。扭絞所述單根金屬細(xì)線(2)的前半和后半部分，所述前半和后半部分對稱地位于所述固定部分的兩側(cè)，同時(shí)沿縱向?qū)λ銮鞍牒秃蟀氩糠质┘右焕熘亓?W)。對所述單根金屬細(xì)線(2)進(jìn)行熱處理，以從所述單根金屬細(xì)線(2)中去除殘余應(yīng)力。或者，在單根金屬細(xì)線承受著沿縱向施加的拉伸重力(W)時(shí)，初次和再次扭絞單根金屬細(xì)線(2)的前半和后半部分。這使金屬細(xì)線(1)具有很好的轉(zhuǎn)動跟隨能力和很好的扭矩傳遞性，從而使工匠們能有用地將金屬細(xì)線(1)應(yīng)用于醫(yī)療工具和設(shè)備的主要線部件(25)。
文檔編號C21D8/06GK1575882SQ20041006189
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者加藤富久, 宮田憲次 申請人:朝日印帝克股份有限公司